细菌在口腔里的定居方式如人类一般 从小群落扩建成“大城市”
一项新的研究发现，口腔细菌在我们口腔中的活动方式与我们人类在城市中定居的方式并无不同。
细菌被称为“群体”是有原因的，我们对这些微小的建筑师如何建造它们的社区了解得越多，我们就越能了解它们的行为。
一项跟踪多个个体定居者如何发展成微型殖民地的新研究发现，增长模式和动态反映了我们自己的城市倾向。
宾夕法尼亚大学的Hyun Koo说:“我们采用这种‘卫星级别’的观点，追踪了数百种细菌从最初的群落到生物膜形成过程中分布在一个表面上的过程。”
“值得注意的是，我们看到的是，它们增长的空间和结构特征与我们在城市化中看到的相似。”
和自然界一样，口腔中的细菌也生活在被称为生物膜的复杂结构中。事实上，99.9%的原核生物和数百万的邻居挤在一个定居点里生活。
生物膜到处都是，但是如果它们在你的牙齿上，我们把它们称为牙菌斑。这种粘稠的沉积物很难清除，因此可以保护微生物不受环境侵害，比如牙膏、牙线甚至抗生素。
当个别的移居者发展成小的群落时，它就建立起来了，但这究竟是如何发生的，仍未得到充分的探索。
利用口腔细菌变形链球菌，研究人员发现，无论表面类型如何，微生物细胞都是随机沉降的。尽管如此，实际上只有一小部分菌落开始聚集，通过“将邻近的细菌合并成密集的小菌落”来扩大它们的范围。
“我们认为大多数单个细菌最终都会生长。” Koo说，“但实际的数量不到40%，其余的要么死亡，要么被其他微型群落的增长吞没。”
一旦集群出现，一些奇怪的事情发生了：它们开始相互作用，生长和组织成人口密集的“微米级微群落，进一步扩大和合并”，形成一个生物膜上层结构。
这种合作是有趣的，因为之前的研究已经报道了其他物种的细菌竞争，特别是在营养缺乏的时候。
在这种情况下，营养物质只影响了集群的实际形成。在那之后，“个体的微群落(远距离或近距离的)继续增长而不受干扰，直到彼此融合，而融合后的结构表现和生长就像一个新的和谐社区。”研究人员写道。
只有引入更多的对抗性外来物种，才会影响到这个看似平静的群落，从而降低了小群落的生长速度。
“这些群落(微群落)可以以协作的方式彼此扩张和融合，而不需要相邻群落之间的竞争，”作者总结道。
这种生长方式表明了“微生物之间的群居行为”，它看起来类似于人类的城市化，一些定居者保持静止，而另一些则成长为村庄，进一步扩展到人口稠密的微型群落或城市，然后合并成微生物的超大城市。
当然，细菌的城市化也有其局限性。作者并不是说微生物会建造交通标志、道路和补给线，但总的思路是一样的，它不仅能帮助我们更好地应对感染，还可能帮助我们建造更可持续的东西。
Koo表示:“这是一个有用的类比，但我们应该有所保留。”“我们并不是说这些细菌是拟人化的。但是，从生物膜生长的角度来看，我们可以看到一个多尺度、多层面的画面，来描述它们是如何生长的，这是我们以前从未见过的。”
这项研究发表在《自然通讯》杂志上。
原文来源：
https://www.sciencealert.com/bacteria-settle-into-complex-structures-just-like-humans-settle-into-cities（文章来源：前瞻网，如有侵权，联系删除）
